was successfully added to your cart.

Как разобраться в 3д моделировании: выбираем способ и программу

3д моделирование

Есть два подхода к созданию 3D-модели. Они настолько отличаются по целям и идеологии, что нередки случаи, когда 3D-моделлер, создающий модели персонажей для игр и видео, ни разу не пробовал ни одной САПР-программы, хотя казалось бы, задача у САПРов та же самая — создать 3D-модель. Сегодня мы разберемся, чем отличаются эти подходы и какой стоит использовать именно вам.

Каждому новичку в моделировании первым делом приходит в голову изучать 3Ds max. 3Ds max использует полигональное моделирование, о котором мы и поговорим в первую очередь.

  1. Полигональное моделирование

Этим способом создаются все модели для игр, мультфильмов и прочих вещей, которые не выходят в реальный мир, за пределы экрана. Суть этого метода — в создании моделей при помощью полигонов: поверхностей, задающихся несколькими точками.

Любые вершины можно двигать в любом направлении, даже если это создает невероятные перекрещивающиеся поверхности. Обычно привязки к реальным единицам измерения нет — вы просто тащите вершину, ребро или весь полигон сразу на какое-то расстояние, ориентируясь только на интуицию и внешний вид. Из-за этого точное моделирование этим методом крайне сложно, кроме того, часто при экспорте/импорте в таких программах сбивается масштаб и ваша модель получается в N раз больше или меньше, чем вы бы этого хотели.

Так очень удобно делать модели людей, животных, прочих предметов, где точное моделирование просто не нужно. Это в первую очередь творческая работа, где нужно добиться художественной выразительности. Такие модели при правильном расположении сетки (состоящей из ребер) хороши в анимации.

На рисунке ниже — пример модели, созданной при помощи перетаскивания вертексов, эджей и полигонов. Кроме этого, использовалось разрезание полигонов на несколько частей, добавление новых полигонов выдавливанием и прочие простейшие команды полигонального моделирования:

Полигональное моделирование для вас, если:

  1. Вы моделируете чисто художественную вещь не для серийного производства и вам не нужны точные размеры;
  2. Вы делаете модель не для производства в принципе: для игр, анимации или рендера картинки;
  3. Вам нужна качественная художественная проработка модели, стоят сложные творческие задачи. Например, нужно сделать выразительный дизайн игрового персонажа.

Какие программы подойдут:

1. 3D Max

2.Blender — бесплатный редактор с открытым кодом

3.Maya

4.Houidini

5.Cinema 4D

Важное замечание: чаще всего модели персонажей игр и видео сначала создаются с помощью скульптинга — совершенно особого типа моделирования, и только потом обрабатываются в программах для полигонального моделирования, где делается ретопология, анимация, добавление деталей вроде волос. Самые распространенные программы для скульптинга — Z-brush и Mudbox.Перейдем ко второму способу.

  1. Точное моделирование в САПРах

Это моделирование основано на операциях, поочередно совершаемых над телом или поверхностью. Модель задается не полигонами, а математическими формулами (не беспокойтесь — вы как пользователь этих формул не видите, если не захотите задать какую-либо формулу сами). Отличие между полигональным моделированием и моделированием в САПРах аналогично отличию растровой графики от векторной. Чтобы получить гладкую модель полигонами, нужно увеличивать количество полигонов — и все равно на каком-то уровне модель будет иметь неровность, даже если вы добавили столько ребер, что компьютер зависает при попытке просмотреть ее. В САПРах же любая криволинейная поверхность абсолютно гладкая при любом приближении, так как задается математически. В том числе и из-за этого модели под производство не делаются в 3Ds max: было бы не очень хорошо, если бы на компьютерной мыши были бы видны следы низкополигонального моделирования!

Посмотрите на эту картинку. Слева — полигональная модель, заданная координатами точек и гранями между ними. Справа — та же модель, выполненная созданием параболы на плоскости и прокручиванием вокруг своей оси.

Видно, что вторая модель идеально гладкая, а гладкость первой ограничена количеством определяющих ее точек.

Из-за того, что модель задается математически, можно моделировать с точностью до долей миллиметра. Это очень важно при проектировании, например, формы под литье на заводе: из-за отклонения в миллиметр в корпус вполне могут не влезть важные детали прибора. Также это важно, если вы хотите распечатать себе на 3D-принтере предмет, стыкующийся с каким-нибудь другим предметом, например, подставку для ножа или держатель карт памяти.

Еще одна особенность САПРов — возможность создавать параметрические модели. Это значит, что модель создается последовательностью действий. В любой момент можно откатить создание модели к самому первому вашему действию и изменить параметры, которые вы задавали в нем (например, высота и диаметр цилиндра):

Это, пожалуй, самое удобное в моделировании в САПРах. При правильно построенной модели можно менять любой параметр и модель автоматически перестроится. По сути, при построении создается алгоритм модели, который можно менять в любом месте. Это очень удобно как просто при проектировании, когда нужно исправить свои ошибки, так и в том случае, когда надо замоделировать много подобных друг другу объектов, например, столов разной высоты или решетки с разным количеством перекладин.

Однако САПРы не предназначены для создания сложных органических моделей, как, например, человеческое тело. Чисто теоретически возможно создать в них простейшего персонажа, но это займет огромное количество времени и усилий, несравнимое с полигональным моделированием и скульптингом.

В САПРе Fusion 360 есть режим скульптинга, в котором можно редактировать модель способом, внешне похожим на полигональное моделирование, и при этом сохранять точные размеры и абсолютную гладкость модели. Но даже в нем создавать персонажа игры крайне нецелесообразно.

Вам стоит выбрать моделирование при помощи САПРов, если:

  1. Вы проектируете что-то, что позже будет выполнено в реальном мире;
  2. Вы не делаете реалистичные модели животных, людей и подобных органических объектов;
  3. Вам нужно создать модель, в которой можно изменить один параметр и получить полностью перестроившуюся под него модель, в остальном такую же.

 

Какие программы подойдут:

  1. Fusion 360
  2. Catia
  3. Inventor
  4. Rhinoceros+Grasshopper
  5. OpenSCAD — бесплатный редактор с открытым кодом

Для всех желающих освоить базовое моделирование в САПРах мы проводим воркшопы по Fusion 360 (Воркшоп по 3д моделированию: Fusion 360). Для присутствующих не требуется никакой предварительной подготовки. Также скоро начнем проводить полный курс освоения Fusion 360 со включением 3D-печати и других интересных штук, следите за обновлениями на сайте!